Диагностика отравлений лекарственными препаратами основана, преимущественно, на получении данных анамнеза – сообщении владельца животного о применении тех или иных токсичных для кошек и собак препаратов или же самостоятельном увеличении дозы и кратности введения назначенных ветеринарным врачом лекарственных средств. После получения анамнестических данных проводится осмотр животного с выявлением характерных для отравления клинических признаков, описанных выше.
Также необходимы лабораторные исследования (однако лечение должно быть начато немедленно, так как обычно животные находятся в критическом состоянии), к которым относятся общий и биохимический анализы крови, общий анализ мочи. Отклонения, выявляемые в общем анализе крови при отравлении анальгином и парацетамолом, включают в себя метгемоглобинемию и анемию (тельца Гейнца), а при отравлении аспирином – только анемию.
Биохимический анализ крови указывает на повышение уровней трансаминаз (при отравлении ацетаминофеном у собак), билирубина – при отравлении ацетаминофеном и аспирином. Также определяется нарушение кислотно-щелочного равновесия и содержания электролитов, более характерные для отравления аспирином.